CN103611343B - 一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴，包括连接头，圆筒体，喷口和底板，圆筒体一端设有与连接头连接的上圈，另一端设有底板，底板中有锥头，圆筒体上设1～3排的喷口；每排设6～18个喷口，同排喷口间的圆心角α相等，不同排喷口错位排列，错位角为（1/2）α。使用时喷嘴安装在过滤层底部，接通高速进水和进气管，气水混合液呈水平辐射状高速喷出，带动周边的滤料随之高速向外扩散形成气、水、滤料三相流，比重最小的气体因浮力作用快速上浮穿透整个滤层，三相流通过横向和纵向的覆盖，滤料在局部相互碰撞、摩擦、搅动，三相流又将能量传递给周边，实现全部滤层的有效反洗再生；本喷嘴结构简单，使用方便，用于反洗效果好。

Description

一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴及使用方法

技术领域

本发明及一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴及使用方法。

背景技术

颗粒状滤料过滤器是80年代中后期在国内发展起来的污水过滤用设备，颗粒状滤料如以核桃壳、无烟煤、石英砂、金刚砂、磁铁矿、石榴石、活性炭等适合作为污水过滤的滤料。如常见的以核桃壳为颗粒状滤料的过滤装置，是一种立式钢制圆形容器结构，罐内填装核桃壳滤料，含油污水从顶部进入，自上而下进行过滤，滤后水从底部排出。颗粒状核桃壳滤料被污染后，进行反冲洗再生。反冲洗再生法，又分为干净水从过滤器顶部或自底部进水，自上而下冲洗滤层，或者自下而上冲洗滤层，辅以机械搅拌或安装液化泵、搓洗器，以机械搅拌或搓洗器搓洗方式，帮助颗粒状滤料反冲洗再生。滤料再生后的过滤器可再次进行过滤工作，如此循环。但是滤料反冲洗以机械搅拌、搓洗这种方式都存在使颗粒状滤料粒径变小，滤料流失，损耗大，需要经常补充颗粒状滤料的不足，同时机械搅拌、搓洗也都存在反冲洗的盲区，长时间使用的颗粒状滤料易被油污粘连在一起或压实而没有被冲洗到，影响颗粒状滤料的使用效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有颗粒状滤料过滤器反冲洗技术的不足，而提供一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴及使用方法，通过喷嘴喷射高速气、水流对颗粒状滤料进行反冲洗，实现无机械搅拌反冲洗的操作方式。

为了达到上述的目的，本发明采取的技术方案是：提供一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴，包括连接头，上圈，圆筒体，喷口，底板和锥头，所述的圆筒体一端设有上圈，上圈与连接头连接，圆筒体另一端设有底板，底板中设有锥头，圆筒体上设有1～3排均匀排列的喷口；所述的连接头用于连接反洗进水管。

本发明中所述的喷口外形为圆柱形，喷口的内腔为喇叭管与直圆管组合结构，喷口安装在圆筒体壁上，喷口在圆筒体内腔端的为喇叭大口，圆筒体壁外端的为小口直圆管。

本发明中所述的圆筒体上在同一圆周中每排设6～18个喷口，同排两个喷口之间的圆心角α相等，不同排喷口错位排列，错位角为(1/2)α。

本发明还提供一种使用上述用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴的方法，按如下步骤操作：

⑴、将所述的反冲洗喷嘴安装到颗粒状滤料过滤装置中，反冲洗喷嘴通过其自身的连接头与反洗进水管连接，反洗进水管与安装在罐体上的反洗进水口连接，反洗进水管还与反洗进气管连接，反洗进气管与安装在罐体上的反洗进气口连接；

⑵、反冲洗喷嘴通过支撑杆固定在下椭圆封头上，其位置在过滤层底部，且在加固层上水平面上；

⑶、反冲洗时，单次采用先污水洗后清水洗的二遍反冲洗方式，即从反洗进水口通入强度7L/s.㎡的污水，同时通过反洗进气口通入高压的气体，水和高压的气体分别通过反洗进水管和反洗进气管汇集到反冲洗喷嘴中，喷嘴将气水混合液呈水平辐射状高速喷出，带动周边的固体的颗粒状滤料随之高速向外扩散形成气、水、固三相流，此时，三相流中比重小的气体由于浮力的作用快速上浮至滤层表面，穿透整个滤层；通过横向和纵向的覆盖冲洗，颗粒状滤料在局部产生相互碰撞、摩擦、搅动，气液固混合流又将能量传递给周边部位，实现全部滤层的有效反洗再生，完全消除了反洗死角；

⑷、采用三相流反洗方式，先用污水反洗8min，再使用清水反洗8min，反洗过程中反洗污水从进水口排出，静置后完成颗粒状滤料的反冲洗。

本发明用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴及使用方法与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明的反冲洗喷嘴结构简单，采用多排及多喷口结构,将气水混合液呈水平辐射状高速喷出，带动周边的颗粒状滤料随之高速向外扩散形成气、水、固三相流，这里的固是指颗粒状滤料；与此同时，三相流中比重最小的气体由于浮力的作用快速上浮至滤层表面，穿透整个滤层。通过横向和纵向的覆盖，颗粒状滤料在局部产生相互碰撞、摩擦、搅动，气液固混合流又将能量传递给周边部位，实现全部滤层的有效反洗再生，完全消除了反洗死角。本发明的三相流反洗技术中主要是颗粒状滤料不会发生与叶轮等坚硬部件的激烈碰撞，不会造成滤料的过度磨损。

2.使用本发明的反冲洗喷嘴进行滤料反冲洗，操作方法简单，控制方便,反洗效果好，颗粒状滤料反洗彻底，滤料无死区、不板结。

3.使用本发明的反冲洗喷嘴及使用方法，可简化颗粒状滤料过滤装置的结构及简化反冲洗的操作流程，过滤装置不用设置机械搅拌的桨叶或安装液化泵、搓洗器及密封结构，就不存在搅拌密封泄漏问题，实现零泄漏，减少维护工作量，且整个过滤装置高度可大大降低。

4.使用本发明的反冲洗喷嘴进行滤料反冲洗时，采用先污水洗后清水洗的反冲洗方式，可节省50％清水消耗量。

附图说明

图1为本发明一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴总体结构示意图。

图2为图1中A-A向剖面结构示意图。

图3为图1中B-B向剖面结构示意图。

图4为本发明的喷嘴安装在核桃壳过滤装置中的结构示意图。

上述图中：1-连接头，2-上圈，3-圆筒体，4-喷口，5-底板，6-锥头，7-反洗进水管，8-反洗进水口，9-反洗进气口，10-反洗进气管，11-出水口，12-出料口，13-下筛管，14-上筛管，15-进水口，16-排油/气口，17-上椭圆封头，18-罐体，19-下椭圆封头，20-加固层，21-支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述。

实施例1：本发明提供的一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴，其结构如图1所示，包括连接头1，上圈2，圆筒体3，喷口4，底板5和锥头6，所述的圆筒体3一端设有上圈2，上圈与连接头1连接，圆筒体3另一端设有底板5，底板中设有锥头6，圆筒体3上设有2排均匀排列的喷口4；所述的连接头1用于连接反洗进水管7。

参见图2、3，本发明所述的喷嘴的喷口4外形为圆柱形，喷口的内腔为喇叭管与直圆管组合结构，喷口4安装在圆筒体3壁上，喷口在圆筒体3内腔端的为喇叭大口，圆筒体壁外端的为小口直圆管。所述的圆筒体3上在同一圆周每排设8个喷口，同排两个喷口之间的圆心角相等，α＝45°，不同排喷口错位排列，错位角度为(1/2)α＝22.5°。

实施例2：本发明提供的一种反冲洗喷嘴，其结构基本与实施例1相同，不同的只是圆筒体3上只设1排喷口4，共有18个喷口，两个喷口之间的圆心角相等，α＝20°。

实施例3：本发明提供的一种反冲洗喷嘴，其结构基本与例1相同，不同的是圆筒体上设3排喷口，每排有6个喷口，两个喷口之间的圆心角相等，α＝60°，第1排喷口与第3排喷口对齐排列，第2排喷口与第1、3排喷口错位排列，错位角度为30°。

实施例4：将实施例1提供的一种反冲洗喷嘴安装到颗粒状滤料过滤装置中，安装的结构如图4所示，图4中颗粒状滤料过滤装置的外壳由上椭圆封头17、罐体18和下椭圆封头19构成，在装置的罐体18内与上椭圆封头17的交接处安装有环形的上筛管14，在罐体18与下椭圆封头19的交接处安装有下筛管13，上椭圆封头17的顶部中心设有排油/气口16，上椭圆封头17的顶部还设有进水口15；下椭圆封头19端设有出水口11和出料口12，反冲洗喷嘴通过其自身的连接头1与反洗进水管7连接，反洗进水管7与安装在罐体18上的反洗进水口8连接，反洗进水管7还与反洗进气管10连接，反洗进气管10与安装在罐体18上的反洗进气口9连接。反冲洗喷嘴通过支撑杆21固定在下椭圆封头19上，其位置在过滤层底部，且在加固层20上水平面上。

颗粒状滤料过滤装置经过一段时间使用后，需要对滤料进行反冲洗。反冲洗时，单次采用先污水洗后清水洗的二遍反冲洗方式。其工作过程是：从反洗进水口8通入强度7L/s.㎡的污水，同时通过反洗进气口9通入高压的气体，水和高压的气体分别通过反洗进水管7和反洗进气管10汇集到本发明的反冲洗喷嘴中，喷嘴将气水混合液呈水平辐射状高速喷出，带动周边的固体的颗粒状滤料随之高速向外扩散形成气、水、固三相流，与此同时，三相流中比重最小的气体由于浮力的作用快速上浮至滤层表面，穿透整个滤层。通过横向和纵向的覆盖冲洗，颗粒状滤料在局部产生相互碰撞、摩擦、搅动，气液固混合流又将能量传递给周边部位，实现全部滤层的有效反洗再生，完全消除了反洗死角。三相流反洗技术相对于有搅拌、搓洗工序，减轻了滤料的过度磨损。采用本发明的喷嘴形成三相流反洗方式，先用污水反洗8min，再使用清水反洗8min，反洗过程中反洗污水从进水口15排出，静置后完成颗粒状滤料的反冲洗。

相对于实施例4，当颗粒状滤料过滤装置的罐体18直径较大时，随着罐体18直径的增大，考虑到反冲洗喷嘴20冲洗的有效效覆盖范围，可以增加反冲洗喷嘴的数量，即可以在罐体内均布1～16个反冲洗喷嘴。

Claims (4)

1.一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴，包括连接头，上圈，圆筒体，喷口，底板和锥头，其特征在于：所述的圆筒体一端设有上圈，上圈与连接头连接，圆筒体另一端设有底板，底板中设有锥头，圆筒体上设有1～3排均匀排列的喷口；所述的连接头用于连接反洗进水管。

2.根据权利要求1所述的一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴，其特征在于：所述的喷口外形为圆柱形，喷口的内腔为喇叭管与直圆管组合结构，喷口安装在圆筒体壁上，喷口在圆筒体内腔端的为喇叭大口，圆筒体壁外端的为小口直圆管。

3.根据权利要求1所述的一种用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴，其特征在于：所述的圆筒体上在同一圆周中每排设6～18个喷口，同排两个喷口之间的圆心角α相等，不同排喷口错位排列，错位角为(1/2)α。

4.一种使用权利要求1所述的用于颗粒状滤料过滤装置的反冲洗喷嘴的方法，其特征在于，按如下步骤操作：

⑴、将所述的反冲洗喷嘴安装到颗粒状滤料过滤装置中，反冲洗喷嘴通过其自身的连接头与反洗进水管连接，反洗进水管与安装在罐体上的反洗进水口连接，反洗进水管还与反洗进气管连接，反洗进气管与安装在罐体上的反洗进气口连接；

⑵、反冲洗喷嘴通过支撑杆固定在下椭圆封头上，其位置在过滤层底部，且在加固层上水平面上；

⑶、反冲洗时，单次采用先污水洗后清水洗的二遍反冲洗方式，即从反洗进水口通入强度7L/s.㎡的污水，同时通过反洗进气口通入高压的气体，水和高压的气体分别通过反洗进水管和反洗进气管汇集到反冲洗喷嘴中，喷嘴将气水混合液呈水平辐射状高速喷出，带动周边的固体的颗粒状滤料随之高速向外扩散形成气、水、固三相流，此时，三相流中比重小的气体由于浮力的作用快速上浮至滤层表面，穿透整个滤层；通过横向和纵向的覆盖冲洗，颗粒状滤料在局部产生相互碰撞、摩擦、搅动，气液固混合流又将能量传递给周边部位，实现全部滤层的有效反洗再生，完全消除了反洗死角；

⑷、采用三相流反洗方式，先用污水反洗8min，再使用清水反洗8min，反洗过程中反洗污水从进水口排出，静置后完成颗粒状滤料的反冲洗。